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主题:汽车无级变速器 下载地址:论文doc下载 原创作者:原创作者未知 评分:9.0分 更新时间: 2024-01-09

汽车无级变速器论文范文

汽车无级变速器论文

目录

  1. 第一篇汽车无级变速器论文范文参考:混合动力汽车用无刷电无级变速器及其控制系统研究
  2. 第二篇汽车无级变速器论文样文:汽车坡路行驶发动机与无级变速器综合控制研究
  3. 第三篇汽车无级变速器论文范文模板:金属带式无级变速器燃油经济性及系统可靠性关键技术研究
  4. 第四篇汽车无级变速器论文范例:汽车无级变速传动系统建模、仿真及其匹配控制策略研究
  5. 第五篇汽车无级变速器论文范文格式:基于CVT的混合动力汽车关键技术研究

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第一篇汽车无级变速器论文范文参考:混合动力汽车用无刷电无级变速器及其控制系统研究

现如今,高度发展的汽车工业和持续增长的汽车使用量在全球已经引发了严重的环境和碳氢资源问题.为了缓解石油紧张带来的问题和减少空气污染物的排放量,新能源汽车已得到越来越多的关注.目前最有发展前途的技术是混合动力汽车和纯电动汽车.纯电动汽车完全依靠电能驱动,实现零排放和零油耗,但大规模储能的蓄电池成为目前的瓶颈,限制了其大规模商业化的发展.而混合动力汽车则是纯电动汽车到来前的过渡产品,可以有效的降低油耗和减少尾气的排放.这两种汽车目前已成为各国各大汽车公司的发展热点,并将在10年内实现大规模应用.

本文的研究对象是混合动力汽车用动力系统,总共分为两个部分,前一部分是电无级变速器混合动力系统,后一部分是无刷电无级变速器混合动力系统.前一部分为基础,后一部分为拓展和创新.分别对两个系统进行了结构及原理分析,数学建模,等效电路分析,能量流动情况分析,控制策略提出,控制器软硬件设计和仿真实验等工作.

首先从电无级变速器入手,分析了其工作原理和结构特点.对电无级变速器中的核心部件——双机械端口电机进行了数学建模,模型采用双同步速坐标系,分别给出了考虑和忽略定子和内转子绕组之间耦合情况下的数学模型.提出了交流电机等效电路统一建立方法,采用该方法可以方便地建立各种复杂交流电机的等效电路,并且能够对其电端口和机械端口进行清晰的定义,同时能够分析和计算电机中的能量流动情况.按照该方法,建立了双机械端口电机的等效电路,并分析了不同工况下的电机运行状态和能量流动情况.

文中提出了双机械端口电机的两种控制方式:转速-转速控制和转矩-转速控制.基于两种控制方式提出了电无级变速器的总成控制策略,根据内燃机开启条件和最优效率曲线,在不同工况下需要采用不同的双机械端口电机控制策略.永磁同步电机的弱磁方法可以运用在双机械端口电机上,但是弱磁范围受到电机结构的影响.设计了一台双机械端口电机样机,并搭建了一个电无级变速器模拟实验平台,在该平台上进行了一系列的实验.

在前一部分的基础上,提出了一种新型混合动力汽车用动力系统——无刷电无级变速器系统,其主要部件为无刷双机械端口电机.提出了其几种可能的结构,以一种结构为研究对象,详细分析了其工作原理,给出了需要特别注意的电机绕组的连接方式.说明了在不同工况下,无刷电无级变速器系统各部件中的能量流动情况.建立了无刷双机械端口电机数学模型和等效电路.

文中提出了无刷双机械端口电机的两种控制策略:功率-转速控制和转速-转速控制.其中,功率-转速控制采用一种新型的三相桥控制方式,能够在不需要知道内、外转子位置和电机参数的情况下对电机回馈直流母线的能量进行控制,该方法简单易行,完全不受电机参数的影响.基于上述两种电机控制策略,提出了无刷电无级变速器总成控制策略,根据不同的工况采用不同的电机控制方法.提出了一种异步电机全转速范围内最大转矩输出控制策略,该策略能够最大限度地使用电机和控制器的电压电流极限,提高输出转矩,该策略也可以运用在无刷双机械端口电机上.制作了一台无刷双机械端口电机样机,搭建了无刷电无级变速器实验平台,在该平台上进行了一系列的实验,并且运用仿真和实验方法验证了所述控制策略的正确性.

第二篇汽车无级变速器论文样文:汽车坡路行驶发动机与无级变速器综合控制研究

无级变速器的速比在一定范围内可以连续变化,克服了手动变速器和自动变速器档位有限的缺点,通过发动机和无级变速器的综合控制可以提高整车的动力性和燃油经济性.

在以往对于发动机和无级变速器综合控制的研究中,并没有对汽车坡路行驶工况进行深入的研究,而利用发动机的制动力下长坡时汽车的持续制动能力和上坡时的动力性以及经济性对汽车非常重要,因此本文结合教育部科研项目以无级变速动力传动系为研究对象,针对这两种特殊工况进行了系统的研究.主要工作包括以下几个方面:

首先,对于利用发动机制动力下长坡工况,通过台架试验得到了发动机制动力矩与发动机转速之间的关系曲线,建立了下长坡时整车的双质量惯性模型,提出了发动机与无级变速器的综合控制策略,并进行了仿真试验研究,实现了汽车匀速下坡的控制目标.

其次,对于上坡工况,通过台架试验制取了发动机的万有特性曲线,得到了油耗最低的发动机最佳经济性转速调节特性曲线和功率最大的发动机最佳动力性转速调节特性曲线,建立了汽车上坡工况整车的双质量惯性模型,提出了上坡工况发动机与无级变速器的综合控制策略,并进行了仿真试验研究,实现了汽车上坡工况在满足动力性的前提下尽量提高经济性的控制目标.最后,为了进行台架试验研究,结合“211”工程项目建立了汽车工况动态模拟试验台.提出了利用直流电机在试验台上模拟汽车坡路行驶工况的方法,并对提出的坡路行驶综合控制策略进行了台架试验.

试验结果验证了提出的综合控制策略的正确性.在下长坡时通过综合控制可以充分利用发动机的持续制动能力使汽车匀速下坡,提高汽车下长坡时的安全性,在上坡时通过综合控制可以使汽车在满足足够爬坡能力的前提下改善燃油经济性,提高整车的综合性能.

第三篇汽车无级变速器论文范文模板:金属带式无级变速器燃油经济性及系统可靠性关键技术研究

汽车无级变速技术能够减轻驾驶员的劳动强度,提高车辆的可驾驶性,使汽车在行驶过程中经常处于最优工作状态,并且改善汽车排放,是理想的汽车变速装置.在我国,金属带式无级变速器已在湖南江麓容大公司成功实现了产业化.然而,金属带式无级变速器在工程化的应用和产业化过程中,必须解决系统可靠性和如何进一步提高金属带式无级变速器燃油经济性的问题.特别在国外技术封锁的情况下,对金属带式无级变速器的可靠性及燃油经济性的研究,显得尤其重要.

金属带式无级变速器的可靠性包括机械的可靠性及控制系统的可靠性,它影响无级变速器使用寿命及安全.围绕无级变速器可靠性,本文对带轮变形问题,机械系统可靠性测试及关键部件故障诊断和控制系统的可靠性分析及容错控制这几项关键技术展开了研究.对于带轮的变形,本文建立国产金属带式无级自动变速器从动带轮三维模型,利用有限元方法,分析了轴向力、速比对带轮变形的影响,并建立了带轮最大变形量和最大变形位置分布的数学模型,再通过对比现有的实验数据,验证了有限元分析结果的有效性.分析结果表明,速比是影响最大变形量位置的主要因素,轴向力和速比同时影响变形量的大小,所建数学模型和分析方法对带轮的设计,效率分析以及疲劳寿命研究具有重要意义.同时,本文针对无级变速器的机械系统可靠性,设计了无级变速器可靠性的室内试验系统,试验系统利用可靠性试验场测试数据,将速比,输入转速以及转速转矩作为无级变速器的负载,利用小波分析方法,滤除对疲劳损伤影响较小的高频信号,然后利用试验系统进行复现.对于轴承这一重要的承力部件,利用自适应AR方法,寻找轴承故障的频谱特征,并且利用神经网络对故障样本训练,判断轴承是否存在故障.在控制系统的可靠性方面,本文利用潜在失效分析和故障树分析方法分析了无级变速器的潜在失效模式及失效效果,根据无级变速器的潜在失效模式,设计了电控系统的容错控制规则,并且通过实车试验进行验证.围绕无级变速器燃油经济性,本文对系统损失如何影响燃油经济性,降低夹紧力对传动效率的影响和燃油经济性的测试这几项关键技术展开了研究.本文首先基于液压泵损失和金属带及带轮机构损失的试验数据,建立了无级变速器的损失模型及油耗评价模型.对比实际的测试数据,验证了模型的准确性,然后利用模型分析了不同的工况下液压泵损失和金属带及带轮的损失对油耗的影响.为分析降低夹紧力对于传动的影响,本文利用滑移率控制策略,降低无级变速器的夹紧力,以提高金属带式无级变速器的传动效率.通过MATLAB/SIMULINK建立仿真模型表明,基于滑移率控制能将金属带式无级变速器的传动效率提高10%左右.对于无级变速器的油耗测试,本文基于硬件在环仿真的原理,建立无级变速器的测试系统.试验系统利用整车道路滑行试验数据,建立道路负载模型,再通过控制变频交流电机,动态模拟道路负载驾驶员动作.建立的无级变速器传动系的虚拟试验系统,为无级变速器的电控单元标定和经济性测试提供了可再现的试验环境.

对于金属带式无级变速器的燃油经济性以及可靠性研究中,本文有以下几点创新工作:(1)应用有限元的方法,分析了轴向力对金属带轮角度的影响,得到了变形规律,为减小金属带偏磨提供了理论分析的方法,有助于提高系统的可靠性,(2)首次利用小波分析方法并结合试验场测试数据,开发了金属带式无级变速器的室内可靠性试验系统,并且基于自适应AR谱的方法,分析了轴承的失效模式,为传动机构的轻量化设计和降低金属带传动噪声进行了很有价值的尝试,(3)开发了基于硬件在环仿真的燃油经济性测试系统,缩短了CVT的开发周期,具有工程应用价值,(4)采用潜在失效分析和故障树分析方法设计了控制系统的故障诊断和容错控制规则,提出了故障诊断控制策略,有利于提高系统的安全性.

第四篇汽车无级变速器论文范例:汽车无级变速传动系统建模、仿真及其匹配控制策略研究

无级变速传动是汽车理想的传动方式,是各国研究者和汽车公司研究的重点.开展汽车无级变速传动系统匹配及控制策略的研究,具有重要的理论和工程实用价值.本文在国家自然科学基金重点项目(资助号:59835160)资助下,对金属带式无级变速传动系统的传动机理、匹配及控制策略等进行了系统深入的理论分析和实验研究,具体研究内容如下:1)系统地分析了金属带无级变速传动的基本运动规律,研究了在负载状态下,带轮油缸压力与速比和输入转矩的关系,提出了对金属带式无级变速传动系统进行优化设计的方法.

2)通过发动机台架试验,利用样条插值方法构造了发动机转矩和发动机油耗模型,确定了发动机最佳经济性与最佳动力性工作线.研究了实现发动机按理想工况运行时金属带式无级变速传动的传动比控制规律.对装有CVT和装有MT的羚羊轿车的经济性和动力性进行了计算和比较分析.

3)通过实验分析,研究了主、从动轮油缸压力、主动轮转速、输入转矩和带式无级变速传动速比与速比变化率的关系,建立了获取CVT速比变化率的模型,导出了符合实际规律的实用计算公式.

4)应用键合图理论,建立了金属带式无级变速汽车传动系的键合图模型,推导了系统的状态方程.研究了隶属度函数及解模糊算法对模糊控制器性能的影响,设计了实用的自适应模糊控制器.搭建了无级变速传动系统实验台,开发了无级变速传动自动控制软件,在实验台上实现了发动机节气门开度、无级变速器速比及载荷等数据的采集及计算机自动控制.

5)从综合模糊控制、专家控制和分级控制的观点,提出了无级自动变速汽车离合器起步控制策略,设计了离合器起步模糊控制器.建立了液力变矩器数学模型,提出了液力变矩器与无级变速器联合工作时的控制策略.通过研究无级变速传动速比变化时的惯性矩,提出了一种新的控制算法,采用传动系的惯性矩来补偿发动机的输出转矩,以获取目标驱动转矩.

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本文从金属带式无级变速传动的传动机理入手,通过建立发动机和无级变速器的速比变化率模型,研究了发动机与无级变速器的匹配控制策略.提出了无级变速传动的综合控制算法,进行了无级变速传动匹配控制仿真研究及台架试验,试验结果与理论分析结果具有良好的一致性.本文提出的理论研究体系和试验分析方法为无级变速汽车的匹配控制提供了理论分析方法和设计依据.


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第五篇汽车无级变速器论文范文格式:基于CVT的混合动力汽车关键技术研究

以混合动力电动汽车为代表的节能汽车已成为我国汽车工业一个主要的研发方向.目前量产的混合动力汽车多采用自动变速器实现传动,将自动变速器应用于混合动力汽车是我国研究混合动力汽车的重点内容之一.无级变速是目前混合动力汽车采用最多的传动方案,本文针对基于无级变速器(CVT)的混合动力汽车关键技术进行研究,成功研制了国内首台基于CVT传动的前置后驱ISG型混合动力汽车,主要研究工作内容如下:

1)进行基于CVT的混合动力汽车整车设计.进行发动机、电机、电池等关键部件的选型,完成动力总成机械连接方案设计.完成了整车CAN总线网络系统设计以及整车控制系统硬件设计.在深入分析国外混合动力汽车结构、控制策略的基础上,根据本项目混合动力汽车的特点,制定了整车控制策略,编写了软件流程,实现了混合动力汽车基本功能.

2)基于MATLAB/Simulink平台,建立混合动力整车传动系统前向仿真模型.该模型既可以直接输入加速踏板信号,对整车动力性能进行分析;也可以用循环工况作为输入,对整车控制策略进行分析评价.模型的建立为设计方案的确定、控制策略的开发与优化提供了一个开发平台.

3)研究了CVT的速比与夹紧力控制规律.普通燃油车CVT的速比控制规律是介于经济性操作线与动力性操作线之间.由于混合动力汽车有电机提供后备功率,通过对电机转矩的合理控制,动力性能可以得到较好的保障,所以混合动力汽车CVT的速比控制规律可以基本按照最佳经济性曲线进行匹配.一般CVT的夹紧力根据发动机的输出、速比等调整.对于ISG型混合动力汽车,其CVT夹紧力除考虑原有参数外还要考虑电机转矩的合成.当加速过程中电机有助力转矩时,夹紧力应该增大;在发电过程中,夹紧力可以减小.

4)对完成的混合动力汽车进行了一系列系统调试和实车试验,主要进行动力性能和燃油经济性能的测试.测试结果表明:混合动力汽车可实现预定的各种运行模式,相对纯发动机运行模式,整车动力性能有比较明显提升,燃油消耗节省约5.6%.

5)分析了燃油经济性能未达到预期指标的原因,提出了整车方案的如下改进建议:第一、主动发电的时机应该选在发动机工作点的燃油消耗率在400g/kw.h以上时进行;第二、液力变矩器的锁止时机可以适当提前;第三、为实现高效率的纯电动功能,可以考虑在发动机与电机之间增加单向离合器.

6)结合CVT的速比控制,提出根据车速、节气门开度和发动机目标转速计算混合动力汽车行驶需求功率的算法,并将该算法用于混合动力汽车的动态逻辑门限控制策略,较好地解决了混合动力汽车的多目标优化问题.整车控制过程中根据行驶需求功率进行模式切换,切换门限根据整车参数实时计算,可以较好的解决混合动力汽车的动力性、经济性、模式切换平顺性等多个目标的优化问题.在MATLAB/Simulink平台下建立整车前向仿真模型,并在NEDC工况下进行仿真.仿真结果表明:整车动力性能得到了提高,模式切换平顺,节油34%,实现了多目标优化的要求.

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